高中生物浙科版稳态与环境第六章生态系统 市赛获奖

[考纲要求]1.生态系统的营养结构：(1)生态系统的概念和组成成分(a)；(2)食物链和食物网的概念及实例(b)；(3)食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系(b)；(4)生物放大(b)；(5)营养级(a)。2.能量流动和物质循环：(1)生态系统中能量流动(c)；(2)生态系统中碳循环(c)。3.生态系统的稳态及其调节：(1)生态系统的稳态(a)；(2)稳态的调节(b)。生态系统的营养结构一、生态系统的概念和组成成分1．概念：由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。地球上最大的生态系统是生物圈。2．组成成分：由无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分组成。二、食物链和食物网的概念及实例1．食物链：在生态系统各生物之间，通过一系列取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量，这种单方向的营养关系叫做食物链。由于能量逐级递减，所以食物链通常只有四五个环节。2．食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系。三、食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭。热带雨林是地球上最稳定的生态系统，苔原是最脆弱的生态系统。四、生物放大有害物质等通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象叫做生物放大。生物营养级越高，受害越严重。五、营养级1．概念：营养级是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和，因此营养级之间的关系是一类生物和处于不同营养层次上的另一类生物之间的关系。2．划分方法：营养级以生产者为第一营养级，一级消费者(植食动物)为第二营养级，二级消费者(肉食动物)为第三营养级。现以一条食物链为例进行分析食物链草→鼠→蛇→鹰生态系统的成分生产者一级消费者二级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级重要作用生态系统的物质循环、能量流动的渠道能量流动和物质循环一、生态系统中的能量流动1．生态系统中能量流动模式图(1)流经生态系统的总能量是全部生产者光合作用所固定的太阳能。(2)能量流动的渠道是食物链和食物网。(3)每个营养级的能量来源：生产者的能量来源于太阳能，消费者的能量来源于上一个营养级。(4)每个营养级的能量去路：①自身呼吸作用消耗，以热能的形式散失；②用于自身生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中(部分暂未被利用)；③流入下一个营养级的生物体内；④遗体、残落物、排泄物等被分解者分解，以热能形式散失。(5)能量流动过程中的能量变化：光能→化学能→热能。2．能量流动的特点：逐级递减(传递效率约10%)；单向流动。(1)单向流动：能量沿食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转，也不能循环流动。原因是：①食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。②各营养级的能量总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉，这些能量是无法再利用的。(2)逐级递减：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。原因是：①各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当一部分能量(ATP、热能)。②各营养级总有一部分生物或生物的一部分能量未被下一营养级生物所利用。③还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传递给分解者。二、生态系统中的碳循环1．碳循环的基本过程(1)碳在无机环境中的主要存在形式：CO2和碳酸盐。(2)碳在生物群落的各类生物体中的存在形式：含碳有机物。(3)碳在生物群落内部的传递形式：含碳有机物(通过食物链和食物网在生物群落中传递)。(4)碳在无机环境与生物群落之间的循环形式主要是CO2。(5)碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是光合作用。(6)碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。2．碳循环的特点(1)全球性：物质循环的范围是生物圈。(2)反复利用，循环流动。生态系统的稳态及其调节一、生态系统的稳态生态系统内部所有成分彼此相互协调，保持稳定，这种稳态是靠生态系统的自我调节来实现的。二、稳态的调节1．由于生态系统具有自我调节功能，所以在通常情况下生态系统会保持稳定。在自然条件下，生态系统总是朝着物种多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到生态系统达到稳态为止。当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可能导致生态系统稳定性被破坏、甚至引发系统崩溃。2．反馈调节的概念和类型(1)概念：生态系统的某一成分发生变化的时候，必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分的过程。(2)反馈调节的类型负反馈调节的结果是抑制和减弱最初发生的变化，使生态系统保持稳态。正反馈调节的结果是加速最初所发生的变化，使生态系统远离稳态。1．(2023·浙江10月学考)地球上最大的生态系统是()A．一片草地 B．生物圈C．一个池塘 D．一片森林2．(2023·浙江4月学考)地球上具有最丰富生物基因库的是()A．水稻田 B．草原C．荒漠 D．热带雨林3．(2023·浙江10月学考)某农田生态系统的食物网如图所示，请回答：(1)该农田生态系统中的生产者是________。写出该食物网中最短的一条食物链________________________。(2)黑鸢在最长的食物链中处于第________营养级。从能量流动角度看，处于食物链顶位的黑鸢种群数量最少、能量也最少，原因是能量流动是单向的且________________________。(3)为控制农田鼠害提供依据，可用________法调查黑线姬鼠的种群密度。(4)若施用某农药控制三化螟的数量，会导致该农药在黑鸢体内积累并对其造成危害。这种现象称为________。4．(2023·浙江4月学考)某生态系统的部分食物网如图所示。请回答：(1)蛇在最长的食物链中处于第________个营养级。通常情况下，变温动物所在食物链的营养级的数目比仅有恒温动物的________。(2)在该生态系统中，动植物种类随季节更替发生规律性的变化，这种变化体现了群落的________结构。若该群落由于火灾被毁灭，经若干年后此地又重新形成新的群落，这种群落演替类型属于________。(3)图中的“→”除表示捕食关系外，还可表示________的方向。(4)若狐侵入该生态系统一段时间后，生态系统的结构和功能仍保持相对稳定，这表明生态系统具有________能力。5．(2023·浙江10月学考)某苔原生态系统的部分食物网如图1所示，其能量流动过程如图2所示。请回答：(1)图1中的生物构成了________条食物链，其中处于第二个营养级的生物有________种。(2)图1中生物体内DDT浓度最高的生物是________________________。(3)图2中，甲代表的生态系统成分是________，能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率是________(用图2中的字母表示)。流入生态系统的能量是通过__________________的同化实现的。一、选择题1．下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是()A．生态系统稳定性的基础是生态系统具有自我调节能力B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C．北极苔原生态系统的营养结构简单，稳定性较强D．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值2．下表是某昆虫摄食植物后的能量流动情况，下列说法正确的是()项目摄食量粪便量呼吸消耗量能量/kJ410210130A.昆虫的同化量是410kJB．昆虫的粪便量属于植物同化的能量C．呼吸消耗量可用于昆虫的生长、发育和繁殖D．储存在昆虫体内有机物中的能量为280kJ3．在生态系统的物质循环中，碳元素从无机环境进入生物群落的途径主要是()A．化石燃料的燃烧B．分解者的分解作用C．生产者、消费者的呼吸作用D．生产者的光合作用4．关于生态系统成分内生物部分的叙述中，正确的是()A．生产者有真核生物，也有原核生物，但都是自养型B．消费者全是异养型的真核生物C．分解者只包括腐生细菌和真菌D．生产者一定能进行光合作用5．如图为生态系统结构的关系图，a代表的成分是()A．生产者 B．消费者C．分解者 D．不能确定6．关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是()A．生态系统中能量的初始来源只有太阳能B．食物链各营养级中10%左右的能量会被分解者利用C．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用D．富营养化水体中出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点7．如图所示，A、B、C、D、E、F各代表一种生物种群，下列对该图分析合理的是()A．该图表示一个生物群落B．该图表示一个生态系统C．若D种群为增长型年龄结构，则E种群密度将逐渐增大D．图中C种群获得的能量占A种群能量的10%8．池塘生态系统的基石是()A．水B．团藻、芦苇等绿色植物C．鱼、蛙等动物D．细菌、真菌等微生物9．流经某一生态系统的总能量是()A．照射到该生态系统中的全部太阳能B．该生态系统中所有生物体内的能量C．该生态系统中生产者体内的能量D．该生态系统中生产者所固定的太阳能10．下图是一条食物链的示意图，下列叙述正确的是()A．食物链有四个营养级B．蝗虫是第二营养级C．青蛙是食草动物D．蛇是二级消费者11.如图为某生态系统中的食物网示意图。相关叙述正确的是()A．草是一级消费者B．该食物网中有4条食物链C．鼠和兔之间存在竞争关系D．狐占有两个不同的营养级12．下面是某营养元素循环简图，下列哪一选项中的组合能代表X、Y、Z三种生物？()A．分解者、消费者、生产者B．消费者、分解者、生产者C．生产者、消费者、分解者D．生产者、分解者、消费者二、非选择题13．如图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向，A为大气中的CO2。请据图分析回答：(1)该生态系统中属于生产者的字母是________，C在生态系统中的所属成分是________。(2)写出图中含有四个营养级的食物链__________________(用字母和箭头表示)。(3)若生产者有1000kg，按能量传递效率为10%计算，位于第四营养级的生物可增重________kg。(4)若由于某种原因，E种群数量大量减少，则在最初一段时间内，F种群和B种群数量随即发生的变化分别是________、________。(5)碳在该生态系统生物群落内部流动的形式是________。(6)此生态系统中各种生物的总和在生态学上称为________，图中①表示的生理过程是________，②表示的生理过程是________。14．如图为一生态系统中能量流动的图解，请据图回答：(1)流入该生态系统的总能量是________________________________________________________________________。(2)此图中获得能量最少的生物是________。(3)碳元素在生物群落与无机环境之间主要以________形式进行循环。(4)该生态系统中有________条食物链。(5)在该生态系统中，若蛇的体重增加100g，按能量传递效率为10%计算，要消耗第三营养级________g。15．如图是某草原生态系统的食物网简图，请据图回答：(1)图中含有________条食物链，其中鹰属于________营养级。(2)草原生态系统的组成成分除了生产者、消费者以外，还包括________、_________________。(3)在草→兔→鹰的食物链中，如果鹰体内的能量增加×105kJ，按能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%计算，则需要消耗草体内的能量是________kJ。(4)在草原生态系统中，碳元素从生物群落进入大气中的主要途径有________________________________________________________________________。

答案精析经典例析1．B[生态系统是由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。地球上有许多生态系统，大至生物圈，小至森林和池塘。]2．D[热带雨林中的生物种类约占地球上已知种类的一半，是地球上最丰富的生物基因库。]3．(1)水稻水稻→黑线姬鼠→黑鸢(2)五传递效率约10%(逐级递减)(3)标志重捕(4)生物放大解析(1)生态系统中生产者是指能将无机物直接合成有机物的生物，该农田生态系统中的生产者是水稻；最短的一条食物链是水稻→黑线姬鼠→黑鸢，只有三个营养级。(2)黑鸢在最长的食物链中处于第五营养级；能量沿食物链的流动是单向的并且逐级递减。(3)活动范围较大的动物常常采用标志重捕法进行种群密度的调查。(4)有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象称为生物放大。4．(1)5多(2)时间次生演替(3)能量流动(4)自我调节解析(1)蛇所在的最长食物链是草→食草昆虫→蜘蛛→蛙→蛇→猫头鹰，蛇在该食物链中处在第5个营养级；图中只有恒温动物的食物链是草→兔→猫头鹰和草→鼠→猫头鹰，食物链的营养级数目只有3个，由此可见，通常情况下，变温动物(蛙和蛇)所在食物链的营养级数目比仅有恒温动物的多。(2)动植物种类随季节更替发生规律性的变化，这种变化体现了群落的时间结构；群落由于火灾被毁灭，在被毁灭群落基质上进行的演替属于次生演替。(3)食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道，所以图中“→”除表示捕食关系外，还可表示能量流动的方向。(4)生态系统的结构和功能会保持相对稳定是由于生态系统具有自我调节能力。5．(1)103(2)北极狐和雪鸮(3)分解者eq\f(b,a)×100%生产者(苔藓、苔草等)解析(1)由图1可知，该生态系统中共有10条食物链，苔藓和苔草是生产者，都是第一营养级；雪兔、旅鼠、驯鹿均以苔藓和苔草为食，故雪兔、旅鼠、驯鹿这三种生物都是第二营养级。(2)DDT可以通过生物放大作用，在最高营养级的生物体内含量最高，在图1的生态系统中，北极狐、雪鸮同属于最高营养级——第三营养级，故生物体内DDT浓度最高的生物是北极狐、雪鸮。(3)在图2中，①、②、③表示第一、第二、第三营养级，所以①是生产者，②和③是消费者，甲可以利用①、②、③的物质和能量，故甲是分解者；由图示可知，a是第一营养级的同化量，b是第二营养级的同化量，故能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率是b/a×100%；流入生态系统的总能量是通过生产者的光合作用实现的，此题中生产者指的是苔藓、苔草等。专题训练1．C[北极苔原生态系统的稳定性很弱，C错误。]2．B[昆虫的同化量是摄食量－粪便量＝410－210＝200kJ，A错误；昆虫的粪便量属于上一营养级植物同化的能量，B正确；同化量－呼吸消耗量才是用于昆虫的生长、发育和繁殖的能量，C错误；储存在昆虫体内有机物中的能量为同化量－呼吸消耗量＝200－130＝70kJ，D错误。]3．D[碳元素从无机环境进入生物群落的途径主要是生产者的光合作用，其他选项为碳元素从生物群落返回到无机环境的途径。]4．A[生产者属于自养型生物，但不一定是真核生物，有些原核生物如蓝藻、硝化细菌也是生产者，A正确；消费者主要是动物，还有少数营寄生生活的原核生物或真核生物，都是异养生物，B错误；分解者不限于腐生细菌和真菌，还有少数动物，如蚯蚓、蜣螂等，C错误；生产者中的绿色植物进行光合作用，但硝化细菌等只能进行化能合成作用，D错误。]5．B[题图中，由于b的箭头是双向的，即b可以流向a、c，同时a、b均可流向c，所以b是生产者，a是消费者，c代表的是分解者，B正确。]6．C[生态系统中能量的初始来源除了太阳能，还有化学反应释放的化学能，A错误；食物链各营养级中10%左右的能量会流向下一个营养级，而不是分解者，B错误；无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用，C正确；富营养化水体中出现蓝藻水华的现象，可以说明物质循环的特点，D错误。]7．C[生物群落是同一区域的所有生物，不包括无机环境，A错误；图中没有分解者，所以不能表示一个生态系统，B错误；D种群为增长型年龄结构，可推测D种群的数量增加，则以D为食的E种群密度将增大，C正确；图中处于第二营养级的生物种群有B、C、F，所以C种群获得的能量没有A种群能量的10%，D错误。]8．B[生产者是生态系统的基石，池塘生态系统的生产者是团藻、芦苇等绿色植物，B正确。]9．D[照射到该生态系统中的全部太阳能不能被生产者全部固定，生产者固定的太阳能才是流经该生态系统的总能量，包括生态系统内所有生物体内的能量和它们呼吸作用散失的能量，D正确。]10．B[该食物链共有5个营养级，A错误；蝗虫是一级消费者，属于第二营养级，B正确；青蛙是食虫动物，C错误；蛇是三级消费者，D错误。]11．C[草是生产者，A错误；该食物网中有2条食物链，B错误；鼠和兔有共同的食物，因此存在竞争关系，C正确；狐只占一个营养级，即第三营养级，D错误。]12．C[据题意可知，X把无机物转换成有机物进入生物群落，故生物X是生产者，Z把有机物分解为无机物返回到无机环境，故生物Z是分解者，消费者通过摄食生产者获取生产者的部分能量和物质，看图可知生物Y是消费者，故C正确。]13．(1)D分解者(2)D→F→E→B(3)1(4)增多减少(5)含碳有机物(6)生物群落光合作用呼吸作用解析(1)据图分析，该生态系统中属于生产者的字母是D，C在生态系统中的所属成分是分解者。(2)图中D表示生产者，F表示一级消费者，E表示二级消费者